钢纤维钢筋高强自密实混凝土板的弯曲性能.pdf

2 0 1 4年第 2 期 2月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA C0NC RE TE AND C EME NT P R0DUC T S 2 01 4 No 2 F e b r ua l 钢纤维钢筋 高强自 同 凰目 密实混凝土板的弯曲性能 刘伟静 ， 卢一炎 ( 1 湖北工程学院城市建设学院， 孝感 4 3 2 0 0 0 ； 2 武汉大学土木工程学院， 4 3 0 0 7 0 ) 摘要 ： 研 究了钢 筋高强 自密 实混凝土板的 弯曲性能 ， 并考察 了钢纤维对 于钢筋 高强 自密实混凝 土板 弯曲性能的 影响 共设计 了5组配合比、 1 5块 1 1 mX 1 1 mx O 1 m 板底 密集配筋 的方板 ， 测试 了方板 的抗 弯强度 、 荷栽一 挠度 曲线、 弯曲破坏形 态以及 裂缝分布情况 。研 究发现 ， 高强 自密实混凝土板的抗 弯强度较普通混凝 土板有 明显提 高， 但是脆性 也更为明显 ； 钢 纤维的 引入 改善 了钢 筋高强 自密 实混凝 土板的弯 曲性 能， 板 的延性 和变形能力得到 了显著提 高， 方板 的裂缝条数 明显增加 。 关键词 ： 高强 自密实混凝土 ； 板 ； 钢纤维 ； 钢 筋 ； 弯曲性 能 A b s t r a c t ：F o r s t u d y i n g t h e fl e x u r a l b e h a v i o r o f s t e e l fi b e r r e i n f o r c e d h i g h s t r e n g t h s e l f c o mp a c t i n g c o n c r e t e( H S C C ) s l a b ， 5 g r o u p s p e c i me n ( 1 5 o f 1 1 mx 1 1 mx 0 1 m s l a b s ) a r e t e s t e d ， a n d t h e f l e x u r a l s t r e n g t h ， l o a d d e f l e c t i o n c u r v e s ， f r a c t u r e mo d e s a n d c r a c k i n g p a t t e r n s a r e i n v e s t i g a t e d r h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e fl e x u r a l s t r e n gth o f HS C C s l a b i s h i g h e r t h a n t h a t o f o r d i n a r y c o n c r e t e s l a b b u t t h e b r i t t l e n e s s o f HS C C s l a b b e c o me wo r e s T h e a d d i t i o n o f s t e e I fi b e r s c a n i mp r o v e t h e f l e x u r a l b e h a v i o r ， t h e d u c t i l i t y ， d e f o r ma t i o n a b i l i t y o f HS CC s l a b s Me a n w h i l e ， t h e n u mb e r o f c r a c k s o f HS C C s l a b i n c r e a s e Ke y wo r d s ：Hi g h s t r e n g t h s e l f c o mp a c t i n g c o n c r e t e ； S l a b ； S t e e l f i b e r ； S t e e l r e b a r ； F l e x u r a l b e h a v i o r 中图分 类号 ： T U 5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 4) 0 2 3 7 0 3 0前 言 自密实混凝土( 以下简称 S C C) 以其优异的流动 性 、 经济性 、 环保等性能在土木 建筑 工程 中得到 了 越来越多 的关注与应用f 1 - 3 。但是 ， 不论是普通混凝 土制品还是 S C C制品 ， 其在承受拉应力作用下 的表 现都无法让人满 意 尤其是 高强 自密实混凝土 ( 以 下简称 HS C C ) 制 品 4 1 。以 HS C C板为例 ， 虽然相比于 普通钢筋混凝 土板其 在施 工过程 中更 易浇筑与成 型 ， 但是 ， 依然存在低抗裂性以及高脆性的缺点 ， 而 这对于受荷条 件下板 的耐久性 以及 正常使用状态 都是极为不利的5 。虽然 目前 国内对于 S C C梁和柱 的研 究较 为广泛6 1 ， 但是对于 S C C板 ， 尤其是 H S C C 板的研究相对欠缺 。 因此 ， 本文拟研究钢筋 HS C C以 及钢纤维钢筋 HS C C板 的弯曲性能 ，以期为 H S C C 板的制作与应用提供理论及试验支持 。 1 试 验 设计 了 5组配合 比， 1 5块 1 1 mx 1 1 mx O 1 m 的 方板 ， 板底钢筋配筋方式为 7 0 1 0 ( 钢筋抗拉屈服强 度为 4 0 0 MP a ) ， 即在板底部位按每 I T I 长度上配 7根 直径为 1 0 m m的钢筋进行配筋 ，配置沿方板的横纵 双 向。 试验原材料包括湖北黄石某厂 P O 5 2 5级水 泥 、 硅灰 ( 湖北) 、 粉煤灰( 湖北 ) 、 武汉本地石英砂 ( 中 砂 ， 细度模数 2 3 ) 、 武汉本地石子( 连续级配 ， 最大粒 径 1 5 ram) 、 上海某公 司钢纤 维( S F ， 端部 弯钩 ， 长度 3 5 mm， 直径 0 5 5 ra m， 长径 比 6 5 ， 抗拉 强度 不低 于 2 0 0 0 MP a ) 、 聚羧酸高效减水剂( AS T M C 4 9 4 F型 ， 减 水效率 2 4 1 ) 。 其中， 水泥 、 硅灰以及粉煤灰的化学 成分组成如表 1 所示 。 表 1 化学成分组成 试验基体材料为 H S C C， 水胶 比为0 3 5 硅灰 和 粉煤灰用量分别为水泥用量的 1 5 和1 0 。各组配 基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 0 7 8 2 9 4 ) 。 合 比如表 2所示 。其 中， S 1 组为普通混凝土 ， S 2 S 5 组为 H S C C基体 ， 钢纤维的掺量 ( 体积百分 比) 控制 为 0 、 0 5 、 1 和 1 5四个等级。减水剂掺量随 一 3 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m